9. Нахождение эквивалентной вольтамперной характеристики для последовательного и параллельного соединения нелинейных резистивных элементов.
Последовательное соединение
Рассмотрим простейшую цепь , которая состоит из постоянного напряжения Е и нелинейных сопротивления R1 и R2, ВАХ которых задана графически.
При любом значении тока I напряжение U на зажимах данного участка равно сумме напряжении на каждом из линейных сопротивлений: U = U1(I) + U2(I). Если при некотором значении тока в цепи Iк просуммировать абсциссы точек ( напряжение на участках А и В) пересечения ВАХ нелинейных с прямой Iк , то полученая точка С является точкой результирующего ВАХ последовательного соединение нелинейных сопротивлений. Следовательно участок цепи, содержащий 2 последовательных нелинейных сопротивления R1 и R2, может быть заменен одним нелинейным сопротивлением R∑, ВАХ которой будет является эквивалентной (равноценные, равнозначные) ВАХ по отношению R1 и R2.
Параллельное соединение
Как в случае последовательного соединения, можно построить ВАХ параллельного соединенных нелинейных элементов. Для этого при параллельном соединение необходимо просуммировать токи ( I = i1+i2) при одинаковых напряжениях. Следовательно участок цепи, содержащий 2 параллельных нелинейных сопротивления R1 и R2, может быть заменен одним нелинейным сопротивлением R∑ (ВАХ которой будет является эквивалентной (равноценные, равнозначные) ВАХ по отношению R1 и R2) .
Электрический трансформатор, назначение, конструктивное выполнение, основные соотношения.
схема простейшего электрического трансформатора
1 и 2 – первичная и вторичная обмотки соответственно с числом витков W1 и W2; 3 – сердечник; Ф0 – основной магнитный поток; Ф1 и Ф2 – потоки рассеяния; I1 и I2 – токи в первичной и вторичной обмотках; U1 – напряжение на первичной обмотке; U2 – напряжение на вторичной обмотке (W1/W2 = U1/U2); Rн – сопротивление нагрузки
Трансформатор - преобразователь энергии переменного тока определенной частоты и напряжения в энергию переменного тока той же частоты, но другого напряжения.
Потребность в трансформаторе вызвана необходимостью передачи электрической энергии на большие расстояния.
Основными элементами конструкции трансформатора является сердечник из магнитного материала и обмотки из проводника меди или алюминия.
В простейшем случае состоит из магнитопровода (сердечника, набранного из листовой стали) и расположенных на нём двух обмоток: первичной и вторичной. Преобразуемый ток подаётся в первичную обмотку; возникающий при этом в сердечнике переменный магнитный поток наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу взаимоиндукции. Иногда вторичной обмоткой служит часть первичной (или наоборот); такие трансформаторы называются автотрансформаторами. Отношение напряжений в обмотках равно отношению числа витков в них. Основной вид электрического трансформатора – силовые трансформаторы, среди которых наиболее распространены двухобмоточные силовые трансформаторы, устанавливаемые на линиях электропередачи (ЛЭП). Такие трансформаторы повышают напряжение тока, вырабатываемого генераторами электростанций, с 10–15 до нескольких сотен киловатт, что позволяет передавать электроэнергию по воздушным ЛЭП на несколько тысяч километров. В местах потребления электроэнергии при помощи силовых трансформаторов высокое напряжение преобразуют в низкое (380 В, 220 В и др.). Помимо силовых, существуют электрические трансформаторы, предназначенные, напр., для измерения больших напряжений и токов, преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное (пик-трансформатор), преобразования импульсов тока и напряжения (импульсный трансформатор), выделения переменной составляющей тока, разделения электрических цепей на гальванически не связанные между собой части, их согласования и др.
Основные соотношения
(обмотка трансформатора соединенная с источником электроэнергии - первичная обмотка, обмотка отдающая электроэнергию - вторичная )
Закон Фарадея для первичной и вторичной обмотки:
При всяком изменения магнитного потока Ф, пронизывающего контур, в нем возникает ЭДС пропорциональная скорости изменения этого потока во времени.
e1 - напряжение на первичной обмотке,
w1 — число витков во первичной обмотке,
Φ — суммарный магнитный поток, через один виток обмотки
e2 - напряжение на вторичной обмотке,
w2 — число витков во вторичной обмотке,
Φ — суммарный магнитный поток, через один виток обмотки
Коэффициент трансформации n
индуктивность отношения потокосцепления контура ψ к протекающему току I. (поток Ф – потокосцепления одного витка, то есть потокосцепления контура ψ=w*Ф)
